Оптични свойства на стъклото. Оптично стъкло с изпъкнало-вдлъбнати повърхности: производство, приложение. Леща, лупа. Оптични сода силикатни стъкла
Оптичното стъкло има абсолютно хомогенен състав и определени оптични константи. Предназначен за производство на различни оптични части. Именно по това, че оптичното стъкло е хомогенно и има едни и същи физични свойства във всяка посока, се различава от техническото стъкло. Всеки тип оптично стъкло има свои собствени константи, тоест индексите на пречупване за всяка вълна в определена спектрална област.
В зависимост от частта, за която е предназначено оптичното стъкло (леща), тези константи се поддържат възможно най-внимателно, всички технически производствени параметри се спазват с най-малка точност, в противен случай качеството на частта ще бъде изключително ниско или изобщо неподходящо за целта.
Характеристики и показатели
От основните характеристики на оптичното стъкло си струва да се отбележи:
- . индекс на пречупване;
- . дисперсия
Индексите на пречупване на оптичните стъкла могат да се видят в специални каталози, ако говорим за краткото обозначение на индекса на пречупване, тогава най-често се посочва индексът на пречупване n D. коефициент на дисперсия ν: ν = n D -1 / (n F - n C). Въз основа на тази формула си струва да се отбележи, че колкото по-нисък е индексът ν, толкова по-висока е дисперсията. И съответно, колкото по-високо е ν, толкова по-ниска е дисперсията. Според дисперсията се разграничават и видовете стъкла. Когато ν е повече от 50, типът оптично стъкло се нарича корони, по-малко от 50 - кремъци.
Освен всичко друго, всички индикатори на такива очила могат да бъдат затегнати. Тоест няма стъкло с коефициент на пречупване по-голям от 1,93 и по-малък от 1,45. Коефициентът на дисперсия не може да бъде повече от 71 и по-малко от 19. Ако са необходими константи, които не се вписват в посочените по-горе рамки, се използват специални кристали, например флуорити.
Просветление
Просветлението на оптичните стъкла е необходимо, тъй като светимостта на различните видове стъкла може да не е напълно точна по отношение на характеристиките. Основава се на явлението на физическата оптика - интерференция. В този случай се прилагат специални диелектрични филми. Просветлението има положителен ефект върху качеството на стъклото, това е особено вярно за оптиката, използвана във фотографски обективи и друго подобно оборудване. Също така тази технология на оптичното стъкло допринася за добрата защита срещу физическо и механично въздействие.
Свойства и разновидности
От гледна точка на своите оптични свойства, стъклото задължително трябва да има високо ниво на прозрачност, не трябва да съдържа никакви изкуствени вътрешни дефекти - въздушни мехурчета, пукнатини, ивици, камъни и други неща. Оптичната плътност на стъклото (мярка за неговата прозрачност) трябва да бъде висока и да отговаря на всички необходими стандарти.
Оптичното стъкло може да бъде цветно и прозрачно. Безцветният е по-популярен, най-често се използва за производството на различни оптични системи:
- . лещи;
- . записи;
- . части за системи за наблюдение;
- . части за измервателни уреди.
Това не е целият списък от неща, в които може да се използва оптично безцветно стъкло. Цветното оптично стъкло се използва за производството на светлинни филтри. Най-често се произвеждат под формата на заготовки и оптични части. Цветно стъкло може да бъде
- . жълт;
- . портокал;
- . червен;
- . инфрачервена.
Особено внимание заслужава оптичният кварц стъклена чаша. Основният му състав е силициев диоксид, благодарение на този материал стъклото не се деформира и не се напуква дори при резки промени във високите температури. От него се правят сувенири, очила, тръби и пръти. Общо има два вида от този продукт: прозрачен и непрозрачен.
Оборудването и апаратите, изработени от този тип стъкло, са от голямо значение за атомната енергетика, химическата промишленост, авиацията и радиоелектрониката. Благодарение на своите уникални свойства, практичност и издръжливост, предметите от кварцово стъкло заемат водещо място в уредостроенето и космическата техника.
Трябва да се отбележи, че всеки тип оптично стъкло има свой собствен GOST. За всеки тип се установява определена категория и клас, за цветно стъкло и безцветно има свой собствен. Ето защо, ако трябва да закупите качествен продукт, тогава определено трябва да обърнете внимание и да вземете предвид всички тези характеристики и параметри. Ако решите предварително за какво точно ви трябва стъкло и какво качество трябва да бъде, ще бъде много по-лесно да изберете един или друг вид от този материал.
Производствени характеристики
Производството на такова стъкло не е лесен процес. Производството му изисква висока температура и специално оборудване. Готви се в специални съдове при температура най-малко 1500 градуса по Целзий. Самият процес отнема поне един ден. След готвене контейнерите се изваждат от фурната и се подлагат на бавно охлаждане (7-8 дни).
След като материалът се охлади, той внимателно се сортира по размер и се изпраща за ревизия. Дори след това процесът не е завършен, тъй като детайлите след това се подлагат на нагряване (до 500 градуса) и отново бавно се охлаждат. След това полученото стъкло се подлага на щателна проверка, за да се идентифицират възможни дефекти и пукнатини.
Последният етап от производството е шлайфане и полиране. Последният процес отнема значително време, около 3 дни. Едва след това се получава завършена повърхност, която е напълно готова за използване и производство на детайли.
Видове стъкла
Тип стъкло: Прозоречно, Сервизно, Огледално, Парфюмно, Бутилково, Полукристално, Химическо-лабораторно, Топлоустойчиво, Опалово, Термометрично, Електровакуумно, Стъклофибърно.
При подробно изследване на стъклото, в зависимост от техническите условия, се изследват следните физико-химични свойства: вискозитет, повърхностно напрежение, вътрешни напрежения, точка на омекване, специфично тегло, якост на натиск, разкъсване и огъване, твърдост, модул на еластичност, газ. пропускливост, термично разширение, топлоемкост, топлопроводимост, електропроводимост, диелектрични загуби, коефициент на пречупване, спектрални характеристики във видимата и невидимата част на спектъра, химическа устойчивост, способност за кристализация и др. Якостта на опън зависи от дебелината на стъклото и от термичната му обработка. Прозрачното кварцово стъкло има най-висока топлопроводимост.
Характеристика на основните видове стъкла
ОПТИЧНО СТЪКЛО - прозрачно стъкло с всякакъв химичен състав, което има висока степен на еднородност. Съдържат 46,4% PbO, 47,0% Si0 и други оксиди; корони - 72% SiO, алкални и други оксиди.
Оптичното стъкло се използва за производството на лещи, призми, кювети и др. Стъклото за оптични инструменти се произвежда още през 18 век, но самото производство на оптично стъкло датира от началото на 19 век, когато швейцарският учен П. Гуинан изобретил метод за механично разбъркване на стъклената маса по време на готвене и охлаждане - чрез кръгови движения на глинен прът, вертикално потопен в стъкло. Тази техника, която е запазена и до днес, позволява да се получи стъкло с висока степен на хомогенност.
Производството на оптично стъкло се развива допълнително благодарение на съвместната работа на немските учени Е. Абе и Ф. О. Шот, което доведе до създаването на известната фабрика за стъкло на партньорството Шот в Йена (Германия) през 1886 г., която за за първи път произвежда огромно разнообразие от модерни оптични стъкла.
До 1914 г. производство на оптично стъкло съществува само в Англия, Франция и Германия. В Русия началото на производството на оптично стъкло датира от 1916 г. То достига голямо развитие едва след Великата октомврийска социалистическа революция благодарение на работата на съветските учени D.S. Рождественски, И.В. Гребенщиков, Г.Ю. Жуковски, Н.Н. Качалова и др.. Основното изискване към оптичното стъкло е висока степен на еднородност. Липсата на еднородност кара светлинните лъчи да се отклоняват от правилния им път, което прави стъклото неподходящо за предназначението му.
Хомогенността на оптичното стъкло се нарушава от химични и физически причини. Химическата нехомогенност се дължи на локални промени в химичния състав и се елиминира чрез разбъркване на оптичното стъкло по време на процеса на топене. Физическата нехомогенност се причинява от напрежения, които възникват по време на охлаждането на оптичното стъкло и се елиминира чрез внимателно отгряване. Оптичното стъкло трябва да има определени оптични свойства - точни индекси на пречупване за лъчи с различни дължини на вълната. Голям асортимент от оптично стъкло с различни индекси на пречупване и средна дисперсия е от голямо значение при изчисляването и проектирането на оптични системи за намаляване на техните дефекти, по-специално за елиминиране на вредните ефекти на вторичния спектър и подобряване на качеството на изображението.
Оптичните свойства на стъклото зависят от неговия химичен състав. Различни комбинации от оксиди позволяват да се получи стъкло с необходимите стойности на оптичните константи. Някои видове оптично стъкло, например, не съдържат силициев диоксид (основната съставка на всяко стъкло), други съдържат често използвани окислители, но в изключително големи количества.
Прозрачността на оптичното стъкло трябва да е висока от порядъка на 90-97% на 100 mm от пътя на лъча в стъклото. Оптичните стъкла трябва да са химически устойчиви на действието на влажна атмосфера и на действието на слаби киселини, което характеризира тяхното "зацапване", т.е. чувствителност към допир с ръце.
Оптичното стъкло използва същите суровини като другите видове стъкло. Въпреки това, изискванията за чистота на суровините са много високи. Особено вредни примеси са съединенията на желязото и хрома, които оцветяват стъклото и увеличават неговата светлопоглъщаемост. Топенето на оптични стъкла се извършва в едно- и двукорпусни пещи.
Най-важната операция при производството на оптично стъкло е разбъркването на стъклото по време на процеса на топене и особено по време на процеса на охлаждане. Използват се три метода за рязане на оптично стъкло:
- 1) охлаждане на стъклото заедно с тенджерата, последвано от разбиване на парчета и оформяне на тези парчета в загрято състояние;
- 2) отливане на стъклена стопилка в желязна форма;
- 3) търкаляне в лист от стъклена маса, излята на масата.
Оптичните стъкла се произвеждат от стъкларските заводи под формата на правоъгълни парчета с различни размери "плочки" и под формата на заготовки - "пресоване" (лещи, призми). Оптичните стъкла включват и специално оцветени цветни стъкла, използвани за производството на прецизни светлинни филтри, които често се използват в оптични инструменти под формата на плоскопаралелни пластини и служат за промяна на спектралния състав на светлината, преминаваща през тях. Тези цветни стъкла се произвеждат във фабрики за оптично стъкло, като се използват същите методи като оптичното стъкло.
СТРОИТЕЛНО СТЪКЛО - изделия от стъкло използвани в строителството. Строителното стъкло се използва за остъкляване на капандури, за изработване на прозрачни и полупрозрачни прегради, за облицоване и довършителни работи на стени, стълбища и други части на сгради. Към строителното стъкло се отнасят и топло- и звукоизолационните материали от стъкло (пеностъкло и стъклена вата), стъклени тръби за скрити електрически инсталации, водопроводни, канализационни и други цели, архитектурни детайли, елементи от подови настилки от стоманобетон и др.
По-голямата част от гамата строителни стъкла се използват за остъкляване на светли отвори: листови прозоречни стъкла, огледални, вълнообразни, армирани, шарени, двуслойни, кухи блокове и др. Същата гама стъкла може да се използва за изграждане на прозрачни и полупрозрачни прегради.
Листовото прозоречно стъкло, най-широко използвано в строителството, се произвежда от разтопена стъклена маса, главно чрез вертикално или хоризонтално непрекъснато изтегляне на лента, от която, докато се охлажда и втвърдява, от единия край се изрязват листове с необходимите размери. Значителен недостатък на листовото прозоречно стъкло е наличието на известна вълнообразност, която изкривява обектите, гледани през него (особено под остър ъгъл).
Огледалното стъкло е обработено чрез шлифоване и полиране от двете страни, така че да има минимално оптично изкривяване.
Съвременният най-разпространен метод за производство на огледално стъкло се състои в хоризонтално непрекъснато валцуване на стъклена маса между два вала, отгряване на формованата лента в тунелна пещ, шлайфане и полиране на механизирани и автоматизирани конвейерни инсталации.Огледалното стъкло се изработва с дебелина 4 mm и повече (в специални случаи - до 40 mm), за готвенето му се използват висококачествени материали, поради което има и по-висока пропускливост на светлина от обикновеното прозоречно стъкло; използва се предимно за остъкляване на прозорци и врати в обществени сгради, витрини и за производство на огледала; механичните свойства се различават малко от механичните свойства на прозоречното стъкло. Валцуваното шарено стъкло има шарена повърхност, получена чрез валцуване между две ролки, едната от които е гофрирана; произвеждат се както безцветни, така и цветни; използва се в случаите, когато е необходима дифузна светлина. Шарено стъкло с матиран или "мразовит" модел се използва за вътрешни прегради, панели на врати и остъкляване на стълбища; Изработва се чрез обработка на повърхността на прозоречно или огледално стъкло.
Матов модел се получава чрез третиране на повърхността със струя пясък под шаблона. Модел, наподобяващ мразовит модел върху стъкло, се получава чрез нанасяне на слой животинско лепило върху повърхността, което по време на процеса на сушене се отделя заедно с горните слоеве стъкло. Армираното стъкло съдържа в дебелината си телена мрежа; по-издръжлив е от обикновено; при счупване от удари или напукване по време на пожар, неговите фрагменти се разпадат, свързани с армировка; Поради това армираното стъкло се използва за остъкляване на фенери на промишлени и обществени сгради, асансьорни кабини, стълбищни клетки и отвори на противопожарни стени.
Произвежда се по метода на непрекъснато валцуване между ролки с телена мрежа, навита от отделен барабан. Гофрираното армирано стъкло, оформено като вълнообразни азбестоциментови листове, се използва за прегради, покривни прозорци, стъклени галерии и пасажи.
Двойните (пакетни) стъкла с въздушен или светлоразсейващ слой (например от стъклени влакна) имат добри топлоизолационни свойства; се изработват чрез слепване на 2 стъкла с дистанционна рамка. Дебелината на двойните стъкла с въздушна междина е 12-15 mm. Кухите стъклени блокове се изработват чрез пресоване и последващо заваряване на две стъклени полукутии; използват се за запълване на светли отвори, предимно в промишлени сгради; осигуряват добра осветеност на работните места и имат високи топлоизолационни свойства.
Блоковете се полагат в отвори с хоросан под формата на панели, свързани с метални връзки. Облицовъчното стъкло (мраблит) представлява непрозрачно цветно листово стъкло. Произвежда се чрез периодично валцуване на стъклена маса върху леярска маса, последвано от отгряване в тунелни пещи. Използва се за довършване на фасади и интериори на жилищни и обществени сгради. Към облицовъчните стъкла спада и цветното метализирано стъкло.
КВАРЦОВО СТЪКЛО -- съдържа поне 99% SiO- (кварц). Кварцовото стъкло се топи при температури над 1700°C от най-чистите разновидности на кристален кварц, планински кристал, жилков кварц или чисти кварцови пясъци. Кварцовото стъкло пропуска ултравиолетови лъчи, има много висока точка на топене, благодарение на малък коефициент на разширение издържа на резки промени в температурата, устойчиво е на вода и киселини. Кварцовото стъкло се използва за производство на лабораторна стъклария, тигли, оптични инструменти, изолационни материали, живачни лампи ("планинско слънце"), използвани в медицината и др.
ОРГАНИЧНО СТЪКЛО (плексиглас) е прозрачна безцветна пластична маса, образувана при полимеризацията на метиловия естер на метакриловата киселина. Лесно обработваема. Използва се като листово стъкло в самолетостроенето и машиностроенето, за производство на домакински продукти, защитно оборудване в лаборатории и др.
РАЗТВОРИМО СТЪКЛО - смес от натриеви и калиеви силикати (или само натрий), чиито водни разтвори се наричат течно стъкло. Разтворимото стъкло се използва за производството на киселиноустойчиви цименти и бетони, за импрегниране на тъкани, производство на огнезащитни бои, силикагел, за укрепване на слаби почви, канцеларски лепила и др.
СТЪКЛО ХИМИЧЕСКО-ЛАБОРАТОРНО - стъклото притежаващо висока химична и термична стабилност. За подобряване на тези свойства в състава на стъклото се въвеждат цинкови и борни оксиди.
СТЪКЛЕНО ВЛАКНО - изкуствено влакно със строго цилиндрична форма с гладка повърхност, получено чрез разтягане или разчленяване на разтопено стъкло. Той се използва широко в химическата промишленост за филтриране на горещи киселинни и алкални разтвори, пречистване на горещ въздух и газове, изработване на уплътнителни кутии в киселинни помпи, подсилване на фибростъкло и др.
И други компоненти.
Основни оптични свойства на стъклото
Основните свойства на оптичното стъкло се характеризират с индекс на пречупване, средна дисперсияИ коефициент на дисперсия. В някои случаи оптичните стъкла се характеризират с частни отклоненияи роднина частни отклонения.
Индекс на пречупване
Разграничете и използвайте индекса на затихване на монохроматично лъчение и индекса на затихване за бяла светлина на стандартен източник А.
Според стойността на индекса на затихване на бялата светлина на лъчението на източник А се установяват осем категории на качество, определени от граничните стойности µ A (\displaystyle \mu _(A)) .
Първата, най-висока категория включва очила, в които µ A (\displaystyle \mu _(A))лежи в диапазона от 0,0002 до 0,0004 cm −1. За такива стъкла вътрешната пропускливост на слой с дебелина 10 cm варира от 0,991 до 0,995.
Очила, принадлежащи към осма, най-ниска категория, имат µ A (\displaystyle \mu _(A)), вариращи от 0,0066 до 0,013 cm −1. Този диапазон от стойности на коефициента на затихване съответства на диапазона от стойности на вътрешната пропускливост на слой стъкло с дебелина 10 cm от 0,741 до 0,859.
Видове оптични стъкла
Историческата класификация на оптичните стъкла се основава на обща представа за връзката между химичния състав и оптичните константи. Преди работата на Шот, оптичните стъкла се състоят почти изключително от силициев диоксид, комбиниран с оксиди на натрий, калий, калций и олово. За такива стъкла има функционална връзка между показателите на пречупване ни средни коефициенти на дисперсия v, което беше отразено в така наречената диаграма на Abbe. В тази диаграма безцветните оптични стъкла са подредени под формата на широка зона, удължена от долния ляв ъгъл на диаграмата до горния й десен ъгъл. Така беше възможно да се види връзката между промяната в двете основни оптични характеристики и химическия състав на оптичните стъкла. Освен това, с увеличаване на индекса на пречупване, коефициентът на дисперсия, като правило, намалява.
В тази връзка се разграничават два основни вида оптични стъкла: корони(стъкла с нисък коефициент на пречупване и висок коефициент на дисперсия) и кремъци(стъкла с нисък коефициент на дисперсия и висок индекс на пречупване). В същото време содово-силикатните стъкла принадлежат към групата на короната, а стъклата, съдържащи олово, принадлежат към групата на кремъка.
По-късно, поради увеличаването на броя на оптичните стъкла, се наложи диаграмата на Abbe да се раздели на по-голям брой секции, съответстващи на нови типове. И така, леки, тежки и свръхтежки корони (LK, TK, STK), отделени от корони, и леки, тежки и свръхтежки кремъци (LF, TF, STF), отделени от кремъци. Освен това между светлите корони и светлите кремъци се появява група кронфлинти.
Появиха се нови видове стъкла, както на базата на несиликатни стъклообразуватели (борат, фосфат, флуорид и др.), така и включващи нови компоненти (оксиди на лантан, тантал, титан). Такива типове често (като правило в каталозите на чуждестранни производители) се обозначават с имената на химични елементи, чиито оксиди придават специфични свойства на стъклата.
Използването на такива стъкла, които се характеризират с други комбинации от основния индекс на пречупване и коефициента на дисперсия, значително разшири площта, заета от оптични стъкла на диаграмата на Абе. В допълнение, връзката между намаляването на коефициента на дисперсия и увеличаването на индекса на пречупване става по-малко забележима.
"Специални" очила
Освен това има т.нар "специален"стъкло, или стъкло "специален курс на частични отклонения". Повечето от тях принадлежат към два вида, обединени от събирателни термини "ланг-корони"(корони с повишени относителни частични дисперсии) и "Кърц-Флинтс"(кремъци с намалени частични дисперсии). Тези наименования, произлизащи от немските думи lang (дълъг) и kurz (къс), са доста условни и за повечето „специални” стъкла не са пряко свързани с особеностите на химичния състав и/или структура.
В съвременните каталози на оптични стъкла, за да се покажат "специални" характеристики, се използват графики (диаграми) на зависимостта на относителните частични дисперсии от средния коефициент на дисперсия (например от каталога на Шот). В тези графики оптичните стъкла са разположени по протежение на т.нар "нормален прав", директно върху които има стъкла с линейна зависимост P g F (\displaystyle P_(gF))от ν d (\displaystyle \nu _(d)).
В същото време стъкла с леко отклонение в хода на частични дисперсии ( Δ ν λ 1 ≤ 3 (\displaystyle \Delta \nu _(\lambda _(1))\leq 3)) и тези, разположени близо до нормалната линия, обикновено се наричат "нормален", а разположените на по-голямо разстояние (с по-голямо отклонение на хода на частичните дисперсии) – „особени” („ненормални”).
Диаграмата "относителна частична дисперсия - коефициент на дисперсия" също е предложена от Ernst Abbe, но за да се избегне объркване, не е обичайно да се нарича с името на автора.
От стъклата, принадлежащи към първия от видовете (lang-crowns), трябва да се отбележат така наречените нискодисперсионни стъкла, различни по състав, но отличаващи се както с високи стойности на средния коефициент на дисперсия, така и с висока стойност на относителната частична дисперсия (т.е. значително отклонение на хода на частичните дисперсии от "нормалното").
Групата Kurtz-flint също комбинира чаши с различен състав. По-специално, почти всички стъкла на Шот от типа LaK, LaF, LaSF, както и руските STK и TBP с високо съдържание на лантанов оксид попадат под това определение. Освен това отклоненията на специалните кремъци от „нормалната права линия“ като правило са малки.
"Специални" кремъци с повишени стойности на относителната частична дисперсия ( lang кремъци) като правило са или тежки и свръхтежки кремъци с максимално съдържание на оловен оксид, или титанови кремъци с високо съдържание на титанов оксид.
производство
За получаване на цветно стъкло в състава на безцветното стъкло по време на топене се въвеждат вещества, съдържащи мед, злато, селен и др.
Топенето на оптично стъкло се извършва от сместа в специални огнеупорни съдове, поставени в пещ за топене на стъкло. Съставът на заряда може да съдържа до 40% от троскот със същия състав като разтопеното стъкло. Процесът на варене отнема около 24 часа. Нагряването се извършва, като правило, с помощта на водородни горелки, докато температурата в пещта достига 1500 ° C. По време на процеса на топене стъклената маса се разбърква непрекъснато с керамична или платинена бъркалка до хомогенност и се взема проба няколко пъти за контрол на качеството. Един от етапите на готвене е избистряне. На този етап в стъклената маса се отделят голямо количество газове от добавените в шихтата избистрящи вещества. Получените големи мехурчета бързо се издигат на повърхността, улавяйки по пътя си по-малки, които във всеки случай се образуват по време на готвене. В края на топенето на стъкло съдът се изважда от пещта и се подлага на бавно охлаждане, което продължава 6-8 дни. При неравномерно охлаждане на масата в нея се образуват механични напрежения, които могат да доведат до напукване на стъклото на голям брой парчета.
След охлаждане парчетата стъкло се сортират по размер и качество, след което добрите се изпращат за допълнителна обработка. За да се намали времето за механична обработка, оптичните части не се изработват от обикновено стъкло, получено след разтопяване, а от специални пресовани плочки или заготовки. За да се избегне възникването на напрежения, причинени от неравномерно охлаждане на масата, получените по този начин заготовки се нагряват до 500 ° C и след това се подлагат на изключително бавно охлаждане в електрически пещи, т.нар. отгряване. Ако температурата падне рязко в този случай, в стъклото ще се създадат напрежения, което ще доведе до появата на анизотропия, включително анизотропията на индекса на пречупване. Може също да се образува вторична мушица.
След отгряване полученият детайл се изследва с помощта на устройства за оптичен контрол на качеството и се съставя карта на дефектите, която показва размера, местоположението и естеството на дефектите на стъклото.
Технологични дефекти
Технологичните дефекти в оптичните стъкла включват камъни, мехурчета, мушици, мъгла, ивици и напрежения.
- камъниса малки непрозрачни частици, отделени от съда по време на топене на стъкло, или частици от неразтопена партида. Малък брой и малък размер камъни, ако не са във или близо до фокалната равнина, не влияят на качеството на изображението, тъй като блокират само малка част от светлината, преминаваща през стъклото.
- мехурчетасе образуват в процеса на топене на стъкло поради отделянето на газове от компонентите на заряда, които влизат в реакцията. Почти неизбежно при производството на стъкло. Мехурчетата причиняват разсейване на светлината и известна загуба на яркост на изображението, тъй като светлинните лъчи, пречупени върху повърхностите на мехурчетата под много по-големи ъгли, отколкото върху останалата част от площта на обектива, се абсорбират почти напълно от вътрешните повърхности на камерата и обектива барел.
- Мидже голямо натрупване на малки мехурчета в масата на стъклото, заемащи значителна част от неговия обем. Мушицата причинява разсейване на голямо количество светлина, преминаваща през стъклото.
- Димкиимат вид на паяжина или лека вълнообразна мъгла в стъклената среда. Те произлизат главно от синтероването на гънките, образувани по време на процеса на пресоване, както и при синтероването на незабелязани преди това пукнатини.
- Свилисе наблюдават в стъклената маса под формата на прозрачни ивици или нишки поради неравномерния индекс на пречупване на стъклената маса. Една идея за ивицата може да даде сравнение с капка наситен. Директно в оптичните части могат да възникнат напрежения (и съответното двойно пречупване) под действието на собствената маса на частта или натиск върху стъклото, когато е фиксирано в рамки.
За оптични стъкла са установени категории и класове на качество (GOST 23136-93). Тоест, целият спектър от дефекти е разделен на диапазони (според техния брой, размер, форма), които класовете на стъклото трябва да включват. За безцветно оптично стъкло има стандарти GOST 3514-94 (предишен GOST 3514-76). За цветно оптично стъкло - GOST 9411-91 (бивш GOST 9411-76).
Тъй като оптичното стъкло се произвежда за специфични цели, се нормализира не само наличието на дефекти, но и отклоненията на оптичните индикатори от нормата. Изборът на стъкло за вашите нужди е по-лесен, ако предварително определите критерии за качество.
Лечение
Обикновено, ръководейки се от карта на дефектите, детайлът се нарязва с диамантени триони на по-малки правоъгълни или от него се изрязват цилиндри с помощта на циркуляри. Те се опитват да придадат на получените заготовки форма, която е възможно най-близка до формата на бъдещия оптичен продукт с малък запас. Също така доста често правоъгълните заготовки се нагряват до състояние на пластична деформация и се пресоват, за да се получат продукти с форма, близка до необходимата. След това тези заготовки се фиксират в блокове (обикновено направени от гипс) и се полират. Смилането включва няколко етапа; при всяка от следващите се използват все по-фини абразивни зърна. След всяка стъпка на смилане стъклото се измива. След полирането на стъклото, детайлът се полира и след това се контролира неговата форма (фигура). Полирането на стъкло е дълъг физико-химичен процес, който продължава до 3 дни. След полиране се получава завършена работна повърхност на продукта, готова за работа. Тази повърхност е защитена, детайлът се отстранява от блока и блокът се сглобява отново, но детайлите се фиксират с другата страна нагоре, а другите работни повърхности се шлифоват и полират по подобен начин.
Просветление на оптиката
След полиране качеството на стъклената повърхност се контролира и след това, за да се подобрят характеристиките на продукта, оптиката може да бъде просветлена чрез нанасяне на тънки прозрачни филми, обикновено диелектрични. Тези филми подобряват оптичните характеристики и могат да подобрят механичните характеристики, като защита на стъклото от мъгла, когато е изложено на влажна атмосфера за дълго време.
История
Един от първите сериозни опити за получаване на оптично стъкло, тоест стъкло с достатъчна химична и физическа хомогенност и специфични оптични свойства, може да се отнесе към 17 век. Така в работата на немския химик Йоханес Кункел "Ars vitraria experimentalis" (1689) борната и фосфорната киселина се споменават като компоненти на стъклото и боросиликатната корона, подобна по състав на някои съвременни разновидности. През 1663 г. в патента на англичанина Тилсън се споменава въвеждането на оловен оксид в "кремъчното стъкло", а през 18 век това стъкло започва да се използва за производството на ахроматични лещи, първо от Честър Мур Хол (1729), а след това и с по-голям успех Питър Долонд (1758).
Началото на промишленото производство на оптично стъкло може да се счита за резултат от дългогодишната работа на швейцареца Гуинан, който заедно с Фраунхофер успяха да въведат повече или по-малко надежден метод за получаване на добро оптично стъкло в съдове до 400 кг. в завода Utzschneider в Benediktbeuern (Бавария). Ключът към успеха беше техниката на Guinan за механично разбъркване на стопилката по време на готвене чрез преместване на глинен прът вертикално в чашата с кръгови движения. През 1811 г. Guinan и Fraunhofer пуснаха на пазара два вида оптично стъкло: корона (72% SiO 2 , 18% K 2 O, 10% CaO) и кремък (45% SiO 2 , 12% K 2 O, 43% PbO)
Разработеният технологичен процес направи възможно производството на доста задоволителни лещи с диаметър до 200–250 mm. Обхватът на оптичните стъкла, произвеждани от стъкларските фабрики през първата половина на 19 век, обаче е практически ограничен до два от неговите видове.
Оптичното стъкло отдавна се използва от нас почти ежедневно. Това е специален вид стъкло, предназначено за производството на прозрачни части от оптиката, които са отговорни за формирането на изображения.
Основната отличителна черта на оптичното стъкло е еднородността и прозрачността в сравнение с техническото стъкло. От една страна производството на стъкло е проста задача, но въвеждането на редица изисквания за производството на стъкло от нормативната литература значително усложнява производството и оскъпява процеса.
Основни свойства на оптичното стъкло
Сред характеристиките на стъклото си струва да се разграничат:
- Индексът на пречупване е характеристика, определена от двойка спектрални линии, които се наричат "натриев дублет";
- Средна дисперсия - показател, който се определя от разликата в характеристиките на пречупване на сините и червените линии на спектъра;
- Коефициентът на дисперсия е число, дадено от отношението на характеристиката на пречупване към средния индекс на дисперсия.
В допълнение към безцветното е необходимо да се прави разлика между цветно и оптично стъкло за трансформация на лъчение. Абсорбционните филтри са изработени от цветно стъкло. Основната разлика между цветното оптично стъкло и художественото или техническо стъкло е високият индекс на оптична равномерност.
Стъклото за радиационна трансформация се разделя на:
- фотохромен;
- Генериране на луминесцентни;
- Магнитооптичен.
Всички тези стъкла се характеризират с явлението фото- и радиационно оцветяване и луминесценция.
Очилата за областта на оптичното производство се произвеждат от неорганични и органични материали.
Ето защо си струва да се разграничат основните видове оптично стъкло:
- неорганични;
- Органичен или т. нар. плексиглас;
- Минерално-органични.
Основната разлика между неорганичното стъкло е съставът на веществата, които образуват материала. Те включват оксиди (TeO2, B2O3) и флуориди (AlF3). Оптичното кварцово стъкло също принадлежи към неорганичните стъкла. Химическата формула на основната му генератора е позната на всички - SiO2 (кварцов пясък). Такова стъкло може да се образува и в природата (мълния удря кварцов пясък), но не се счита за оптично.
В производството оптичното кварцово стъкло е съкратено като кварц. Такова стъкло има най-нисък коефициент на пречупване и най-висока характеристика на пропускане на светлина.
Кварцът се характеризира с висока устойчивост на термична обработка. Благодарение на широкия диапазон на прозрачност, този тип оптично стъкло се използва в областта на телекомуникациите (помнете оптичното влакно). Съвременното производство на оптични лещи счита силикатното стъкло за незаменимо при производството на оптични системи с различна сложност.
Силикатното стъкло е:
- Прозрачен. От своя страна тя се дели на оптична и техническа. Оптичното стъкло от кварцов пясък се получава чрез топене на планински кристал. Такъв материал е напълно хомогенен;
- Непрозрачен. Цветът се придава от малки газови мехурчета, които са вътре в материала.
Силициевото стъкло също се произвежда на базата на Si, подобно на кварца, но се различава от него по оптични свойства. Силицият е един от най-търсените материали, който служи като основа за производството на оптични възли и части.
В някои случаи силиконовите елементи са просто незаменими. Така че те са в състояние да предават инфрачервено лъчение и да пречупват рентгеновите лъчи. Други материали не могат да работят толкова ефективно в толкова широк диапазон, колкото оптичните стъкла на базата на кварц.
Оптично органично стъкло
Органичното стъкло (PMMA) е синтетичен материал от групата на полимерите. Плексигласът е прозрачен, твърд, умерено чуплив материал, принадлежащ към класа на термопластиците. Материалът често се използва като заместител на кварцовото стъкло.
Характеристики на PMMA:
- Материалът е устойчив на агресивни фактори на околната среда (високо съдържание на влага, ниски температури);
- Плексиглас - много по-мек в сравнение с техническото стъкло и доста чувствителен към механични повреди (удари, драскотини);
- Този тип оптично стъкло е много по-лесно за обработка, дори с конвенционални металорежещи инструменти;
- Удобен е за използване при рязане с лазер, което несъмнено играе ключова роля при гравирането;
- Ефективно отразява инфрачервените лъчи, но ултравиолетовите преминават през него. Рентгеновите лъчи преминават и през плексиглас;
- Материалът е слабо устойчив на алкохол, ацетон;
- Отлична прозрачност, която може да се сравни само с кварца;
- Безопасен материал поради нетрошенето му;
- Висока устойчивост на вода;
- Лесно се обработва при нагряване.
За разлика от минералното стъкло, полимерният плексиглас има повишена устойчивост на агресивни условия, но в същото време има доста добри оптични характеристики.
Следователно плексигласът намери широко приложение в много области на дейност:
- Изследователска работа;
- Лекарство;
- Производство на оптични модули;
- Строителство.
Минерално-органично стъкло. Оптичните свойства на стъклото направиха възможно използването на материала в офталмологичния сегмент. Основен пример са контактните лещи. Меките лещи са направени от материали, които имат двуфазна структура.
Оптични стъклени лещи
Процесът на производство на лещи от оптично стъкло е доста сложен и изисква определени знания и умения.
Процесът на производство на лещи може да бъде описан в няколко точки:
- Подготовка на суровини;
- Разтопяване на материала, получаване на изходната смес;
- Процес на топене на стъкло;
- Изливане на разтопен материал във форми (заготовки);
- Охлаждане на материала (този етап е най-дългият, в някои случаи може да отнеме няколко месеца);
- Механична обработка на охладено стъкло;
- Нанасяне на специално покритие.
За да бъде един продукт качествен, към него се поставят редица изисквания. Сместа трябва да е хомогенна, без добавки (газове), което гарантира, че лещите са напълно чисти.
Еднородността е един от основните показатели за оптичното стъкло. Именно този параметър определя характеристиките на бъдещия продукт. Така че, ако в него има газови мехурчета или други включвания, е трудно да се гарантира прозрачност и високо пречупване.
Хомогенността на материала означава, че индексът на пречупване на стъклото ще бъде еднакъв във всички точки. Изотропността на материала е свойство, което осигурява еднакви физически параметри на стъклото във всички посоки.
Много компании, занимаващи се с производство на фотографски модули, самостоятелно разработват свои собствени методи за производство на оптични материали, техники за нанасяне на специални покрития върху стъкло.
Спецификации на оптичното стъкло
Съвременните технологии позволяват на чуждестранни и местни производители да създават материали с невероятни характеристики.
Най-разпространеният материал в оптиката е безцветното оптично стъкло. Асортиментът от материали непрекъснато се разширява, номенклатурата нараства с годините. Това ви позволява да изберете най-подходящото стъкло за конкретни нужди в определена област на приложение на оптичен материал.
Безцветното оптично стъкло се произвежда в три серии (0, 100 и 200). Очилата с маркировка "0" са подходящи за производство на части и апарати, които се използват при нормални условия. Очилата от серия 100 се използват при производството на части, които ще работят с ниска йонизираща радиация. И оптиката от клас 200 е много търсена при производството на единици, чиято основна задача е да работят в условия на интензивно излъчване.
Независимо от серията, произведеното стъкло може да има различен химичен състав. Следователно при производството на всеки тип оптично стъкло се присвоява собствен номер (марка). Името на материала се състои от букви и цифри. Буквите означават принадлежност към определен вид оптичен материал.
Заслужава да се отбележи, че във връзка с индекса на дисперсия са въведени два вида стъкла за оптика:
- Короните са стъкла с нисък индекс на пречупване, но висок индекс на дисперсия. Като правило това са силикатни стъкла;
- Кремъци - малка стойност на дисперсия, но висок индекс на пречупване. Обикновено чашите, съдържащи свинец (олово), се класифицират като кремъци.
На настоящия етап производството на оптични материали отличава класа на кронфлинтите. Това е междинна група между гореспоменатите оптични стъкла.
В оптиката се споменават и така наречените "специални" очила. Основната разлика между тези материали е техният независим индекс на пречупване и стойност на дисперсия. И двете характеристики могат да бъдат високи или ниски в един оптичен материал, което доскоро противоречи на всички канони на оптиката.
Производството на оптични материали е строго регламентирано. Оптичното стъкло GOST 3514-94 е текущият документ, който се прилага за безцветни и неорганични материали за оптика. Регулаторният документ предвижда регулиране на производството на заготовки с диаметър не повече от 500 mm. Този GOST е валиден във връзка с друг регулаторен документ - GOST 13240, който предвижда производството на продукти за износ и нуждите на държавната икономика.
Оптичното стъкло GOST 13659-78 обхваща производството на оптични безцветни материали, стандартизира физичните и химичните свойства и други параметри на стъклата.
Нормативната литература е в състояние напълно да регулира производствения процес на оптика, така че не трябва да се притеснявате за качеството на продуктите на местните производители.
Производство на оптични стъкла
Оптичните стъкла играят важна роля на съвременния етап от развитието на човечеството. Производството на такива материали е важна и отговорна задача, с която могат да се справят само професионалисти. По правило стъклото за оптични устройства се прави чрез топене. Методът на екструдиране и технологията на леене са доста широко използвани.
Варенето на стъкло се извършва в огнеупорни съдове, предназначени за тази задача от шихтата (смес от изходни материали). Тези съдове със сместа се поставят в специална пещ за топене на стъкло.
Често в заряда е включен и трошил. Общото съдържание на счупено стъкло не трябва да надвишава 40%. В този случай клетката трябва да има същия състав като оригиналния продукт.
Тези. при готвене на кварц счупеното стъкло също трябва да е силикатно. Производството на оптично стъкло протича с помощта на специално оборудване - водородни горелки.
Служителите на компанията старателно смесват сместа до хомогенно състояние. Процесът се извършва непрекъснато с помощта на специално керамично устройство. В същото време няколко пъти се вземат проби от суровини за контрол на качеството.
Един от най-важните етапи на готвене е избистрянето. Процесът протича сам чрез отделяне на газове при топенето на оптично стъкло с добавяне на осветители.
След това огнеупорните съдове се изваждат от пещта. Сместа в тях бавно се охлажда. Обикновено охлаждането продължава 6-8 дни, но се случва процесът да се забави няколко месеца.
Поради факта, че горещата смес се охлажда неравномерно, стъклото се напуква. Неговите фрагменти се сортират внимателно, внимателно се изследват и се избират парчета, подходящи за по-нататъшна обработка.
За да се намали времето за производство на оптично стъкло, фабриките пресоват избрани стъклени фрагменти в малки плочи преди машинна обработка.
Пресата работи с материал, нагрят до 500 градуса по Целзий. В бъдеще стъклото отново се поддава на бавно охлаждане. Процесът на охлаждане се извършва в електрически пещи, нарича се "отгряване". Следващата стъпка е контрол на качеството и откриване на дефекти.
При варенето на цветно стъкло към сместа се добавят вещества, които съдържат високо съдържание на злато, мед, селен или друг цветен метал.
Методът на пълнене се използва при производството на органично стъкло. Хомогенна смес с втвърдители и оцветители (мономер) се изсипва между плочи от кварцово стъкло. По това време протича полимеризацията на материала, която продължава до получаване на готовото листово органично стъкло. Съвременните технологии позволяват да се получи плексиглас с необходимите параметри.
Методът на екструдиране се използва и за производството на полимерно стъкло. Технологичният процес протича непрекъснато на специални екструзионни линии. Това се дължи на автоматизацията на производството. С помощта на технологията е възможно да се получат висококачествени листове с определени параметри. По правило дебелината на листовото стъкло след производството на екструзионната линия е от 1,8 mm до 10 mm.
Заводи за оптично стъкло
Съвременното производство на оптично стъкло извади своя собствена ниша на световната сцена. Индустрията е добре развита в много страни от Европа, Америка, ОНД. Чуждестранни и държавни компании ежегодно допринасят за развитието на сегмента за производство на оптични материали.
Сред многото производители на стъкло за оптични устройства само няколко заслужават да бъдат наречени най-добрите. Разбира се, можете да произвеждате качествен продукт, но не и да получите признание на световно ниво. Основното е, че продуктите са с високо качество и отговарят на всички държавни и международни стандарти.
Един от малкото производители, спечелили световно признание, е Ленинградският завод за оптично стъкло. Предприятието работи още от времето на царска Русия.
Историческата компания е основана като част от фабрика за порцелан и първоначално е смятана само за един от производствените цехове. Днес заводът е престанал да съществува, но GOI, Държавният оптичен институт, се счита за негов наследник.
Lytkarinsky завод за оптично стъкло е един от най-големите производители на оптично стъкло в страната. Това е уникално предприятие с широк профил, постигнало успехи в областта на производството на стъкло. Оптичната индустрия на Руската федерация дължи много на това предприятие.
Литкаринският завод за оптично стъкло е едно от малкото предприятия, които осигуряват отбранителната способност на държавата. Заводът успя да постигне продукти с най-високо качество, за които е признат на световната сцена на оптичната индустрия.
OJSC LZOS също има добра научна и техническа база. В производствената база се разработват нови видове оптични материали и методи за производство.
Цялото производство на предприятието е разделено на три клона:
- Производство на оптично стъкло чрез топене, производство на заготовки вкл. компоненти за оптични системи;
- Механична и химична обработка на детайли, изделия;
- Производство на специални устройства (механични и електрически) за различни индустрии, вкл. пространство и масово приложение.
Производителят е ценен за дългогодишен опит в бранша. Благодарение на опита и модерното оборудване, ЛЗОС произвежда повече от 250 вида продукти за използване в оптиката.
Производителят доставя цветно и безцветно стъкло както на държавни предприятия, така и на компании в Европа, Азия, ОНД и Америка. Производството на оптично стъкло със специални характеристики е доста широко застъпено.
Гордостта на завода е производството и доставката на устройства за нощно виждане, авиационни лещи и космическо оборудване от оптични лещи с големи размери.
Благодарение на съвременните разработки и техническо оборудване, компанията навлезе на световната сцена в средата на 90-те години. И в началото на 2000-те години компанията пое повече от 20 големи международни проекта.
Компанията Fluorit е едно от най-известните предприятия за производство на оптично стъкло в необятността на Руската федерация. Заводът за оптично стъкло е известен с качеството на оптичните лещи, призми и микрооптика. В основата на работата на завода са високопрецизните оптични елементи.
Производителят произвежда огледала за широка гама устройства:
- лазерно оборудване;
- Анализатори на газов състав;
- детектори;
- Оборудване за изследване на екологията и др.
Флуоритните продукти се използват успешно от организации и изследователски центрове по целия свят. Особеността на предприятието е, че се заема с производството на големи партиди стоки (повече от 1 хиляди единици) и малки поръчки (от 1 бр.)
Качеството на продуктите Fluorit напълно отговаря на международните стандарти и изисквания. Основните клиенти на компанията са големи производители на оптични устройства. Както показва практиката, използването на продуктите на производителя в производството на електронни устройства е по-успешно.
Като цяло много руски предприятия могат да се похвалят с постижения на регионално ниво, но основният показател за търсене и качество е достигането на международно ниво.
Оптичните свойства на стъклата са свързани с характерните особености на взаимодействието на светлинните лъчи със стъклото. Именно оптичните свойства определят красотата и оригиналността на декоративната обработка на стъклените изделия.
Пречупване и дисперсияхарактеризират законите на разпространение на светлината в дадено вещество в зависимост от неговата структура. Пречупването на светлината е промяна в посоката на разпространение на светлината при преминаване от една среда в друга, която се различава от първата по стойността на скоростта на разпространение.
На фиг. 6 показва пътя на лъча при преминаването му през плоскопаралелна стъклена плоча. Падащият лъч образува ъгли с нормалата към медийния интерфейс в точката на падане. Ако лъчът преминава от въздух към стъкло, тогава i е ъгълът на падане, r е ъгълът на пречупване (на фигурата i> r, тъй като скоростта на разпространение на светлинните вълни във въздуха е по-голяма, отколкото в стъклото, в този случай , въздухът е среда, оптически по-малко плътна от стъклото).
Пречупването на светлината се характеризира с относителен коефициент на пречупване - съотношението на скоростта на светлината в средата, от която светлината пада върху интерфейса, към скоростта на светлината във втората среда. Коефициентът на пречупване се определя от отношението n=sin i/sin r. Относителният индекс на пречупване няма измерение и за прозрачни среди въздух-стъкло винаги е по-голям от единица. Например, относителни показатели на пречупване (по отношение на въздуха): вода - 1,33, кристално стъкло - 1,6, - 2,47.
Ориз. 6. Схема на преминаване на лъч през плоскопаралелна стъклена пластина
Ориз. 7. Призматичен (дисперсивен) спектър а - разлагане на светлинен лъч по призма; б - цветови гами на видимата част
Светлинна дисперсияе зависимостта на индекса на пречупване от честотата на светлината (дължината на вълната). Нормалната дисперсия се характеризира с увеличаване на индекса на пречупване с увеличаване на честотата или с намаляване на дължината на вълната.
Благодарение на дисперсията лъч светлина, преминаващ през стъклена призма, образува ирисцентна лента върху екран, монтиран зад призмата - призматичен (дисперсивен) спектър (фиг. 7, а). В спектъра цветовете са подредени в определена последователност, започвайки от лилаво и завършвайки с червено (фиг. 7.6).
Причината за разлагането на светлината (дисперсията) е зависимостта на индекса на пречупване от честотата на светлината (дължината на вълната): колкото по-висока е честотата на светлината (по-къса дължина на вълната), толкова по-висок е индексът на пречупване. В призматичния спектър виолетовите лъчи имат най-висока честота и най-къса дължина на вълната, а червените лъчи имат най-ниска честота и най-дълга дължина на вълната, следователно виолетовите лъчи се пречупват повече от червените.
Коефициентът на пречупване и дисперсията зависят от състава на стъклото, а индексът на пречупване също зависи от плътността. Колкото по-висока е плътността, толкова по-висок е индексът на пречупване. Оксидите CaO, Sb 2 O 3, PbO, BaO, ZnO и алкалите повишават индекса на пречупване, добавянето на SiO 2 го намалява. Дисперсията се увеличава с въвеждането на Sb 2 O 3 и PbO. CaO и BaO имат по-силен ефект върху индекса на пречупване, отколкото върху дисперсията. Стъклото, съдържащо до 30% PbO, се използва главно за производството на високохудожествени продукти, висококачествени съдове за хранене, които се подлагат на смилане, тъй като PbO значително увеличава индекса на пречупване и дисперсията.
отражение на светлината- явление, наблюдавано, когато светлината пада върху интерфейса на две оптически различни среди и се състои в образуването на отразена вълна, разпространяваща се от интерфейса в същата среда, от която идва падащата вълна. Отражението се характеризира с коефициент на отражение, който е равен на отношението на отразения светлинен поток към падащата светлина.
Около 4% от светлината се отразява от стъклената повърхност. Ефектът на отражение се засилва от наличието на множество полирани повърхности (диамантена резба, фасетиране).
Ако неравностите на интерфейса са малки в сравнение с дължината на вълната на падащата светлина, тогава възниква огледално отражение; ако неравностите са по-големи от дължината на вълната, възниква дифузно отражение, при което светлината се разпръсква от повърхността във всички възможни посоки. Отражението се нарича селективно, ако коефициентът на отражение не е еднакъв за светлина с различни дължини на вълната. Селективното отражение обяснява оцветяването на непрозрачните тела.
разсейване на светлината- явление, наблюдавано при разпространението на светлинни вълни в среда с произволно разпределени нехомогенности и състоящо се в образуването на вторични вълни, които се разпространяват във всички възможни посоки.
В обикновеното прозрачно стъкло разсейването на светлината практически не се случва. Ако повърхността на стъклото е неравна (матово стъкло) или нееднородности (кристали, включвания) са равномерно разпределени в дебелината на стъклото, тогава светлинните вълни не могат да преминат през стъклото без разпръскване и следователно такова стъкло е непрозрачно.
Пропускане и поглъщане на светлинасе обяснява по следния начин. Когато светлинен лъч с интензитет I 0 преминава през прозрачна среда (вещество), интензитетът на първоначалния поток се отслабва и светлинният лъч, напускащ средата, ще има интензитет I< I 0 . Ослабление светового потока связано частично с явлениями отражения и рассеяния света, что главным образом происходит за счет поглощения световой энергии, обусловленного взаимодействием света с частицами среды.
Абсорбцията намалява общата полупрозрачност на стъклото, което е приблизително 93% за безцветно натриево-калциево силикатно стъкло. Абсорбцията на светлината е различна за различните дължини на вълната, така че тонираните стъкла имат различни цветове. Цветът на стъклото (Таблица 2), който се възприема от окото, се дължи на цвета на тази част от падащия светлинен лъч, който е преминал през стъклото неабсорбиран.
Показателите за пропускане (поглъщане) във видимата област на спектъра са важни за оценка на цвета на висококачествени, сигнални и други цветни стъкла, в инфрачервената област - за технологични процеси на топене на стъкло и формоване на продукти (термична прозрачност на стъкла) , в ултравиолетовата област - за експлоатационните свойства на стъклата (продуктите от uviol стъкло трябва да пропускат ултравиолетови лъчи, а тара трябва да забавят).
двойно пречупване- бифуркация на светлинен лъч при преминаване през оптично анизотропна среда, т.е. среда с различни свойства в различни посоки (например повечето кристали). Това явление възниква, защото индексът на пречупване зависи от посоката на електрическия вектор на светлинната вълна. Светлинен лъч, влизащ в кристал, се разлага на два лъча – обикновен и необикновен. Скоростите на разпространение на тези лъчи са различни. Двойното пречупване се измерва с разликата в пътя на лъчите, nm / cm.
При неравномерно охлаждане или нагряване на стъкло в него възникват вътрешни напрежения, причиняващи двойно пречупване, т.е. стъклото се оприличава на двойно пречупващ кристал, като кварц, слюда, гипс. Това явление се използва за контрол на качеството на термичната обработка на стъклото, главно отгряване и темпериране.
